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摘要：风能属于可再生性资源，利用风能进行发电即所谓的“风力发电”为现今我国能源供应方面发挥重要作用的一项新技术。随着风力发电技术的进步与研究的深入，风力发电机组安全运行问题成为备受关注的探究热点，那么风力发电机组安全运行对企业发展有什么重要意义，怎样保障风力发电机组安全运行呢，这是本文重点探究内容。
关键词：风力发电机组；运行安全；控制措施；探索；双馈
1风力发电机组介绍
风力发电机组的运行需要借助风力，以风力推动风轮的转动，进而实现风能向机械能的转化。通过电机的持续旋转，电机的机械能量再次转化为电能，这就是风力发电机组发电的工作原理。之后，在变压器的作用下将电能输送至国家电网，进而为生活用电以及工业用电提供保障。风力发电机组主要采用的是并网运行的方式，控制方式主要有两种，一是恒速恒频控制方式，另一种是变速恒频控制方式，这两种方式下，电能的频率始终处于一致的状态。在科技不断进行的当下，风电技术得以优化与完善，目前变桨距技术应用率较高，其可在风速变化下实现风轮转速的改变，并在变流技术作用的辅助下控制发电机的转距，进而在保持电流频率不变的情况下最大化的提高发电效率。
2主要结构及原理
对于双馈风力发电机组来说主要是由大部件和控制系统组成，大部件包括叶片、齿轮箱、发电机、轮毂等；控制系统包括风机主控制系统、变频器控制系统、变桨控制系统以及监控系统。
其中，叶片利用夹角的改变获取风能并将其转化为动能，带动低速轴旋转，齿轮箱将转速放大，通过高速轴传递到发电机，当风速大于切入风速时，风机各系统检测正常，发电机转速逐渐增加，达到并网转速值时主控系统发出指令到变频器，变频器开关吸合，给发电机转子侧送入励磁电流，并通过调整该励磁电流参数达到并网的要求，在这个过程中，风机始终需要电网经过箱式变压器提供690V电源，以供控制系统工作。对于1.5MW双馈风力发电机组如果电机转速下降到1050r/min以下并持续一段时间后或是需要停机时，主控系统就将断开并网开关的信号传递给变频器，变频器控制系统则使电网断开，叶片角度回到停机位置。
3风力发电机组运行安全分析
风电机组运行受到各种复杂的负载，外部条件的变化随时都在受到威胁。为了提升风电机组的承载能力，选择用于风电机组制造的材料一般会经过大量的性能和疲劳试验，然后进行筛选。在设备中的金属结构部件一般是由高机械性能材料制成的，在一定程度上能够耐高温、低温，对于产生的腐蚀和冲击能够进行抵抗。因为风力涡轮机是全天候自动操作设备，实际操作的过程中是自动控制的状态。目前风力涡轮机控制系统以可编程控制器为中心。PLC，传感器，控制器和各种执行器构成了实际的控制系统。当指示器改变时，PLC处理控制器并发出命令以完成各种控制功能。除了使用风电机组控制系统来实现各种控制功能以确保风电机组的安全运行外，目前大多数单元使用独立于传统操作控制系统的安全链保护系统。安全链保护系统采用单回路结构，所有重要的监控点形成单个回路。当机组有任何异常振动，电网异常和极端风速时，安全链立即断开，风电机组停止，从而确保设备的安全性。在风电机组运行控制策略方面，控制技术可以通过俯仰功能有效降低单元操作的负荷，并在机组停止时自动将叶片角度调整到最大叶片角度位置，使风电机组进入安全的位置。在制动系统中，运用三个独立的叶片俯仰机构。当风电机组在极端情况下运行时，通过紧急羽化将叶片恢复到最大叶片角度，以实现制动功能。当风电机组静止时，负载远小于动态负载。因此，通过俯仰和制动来停止风电机组，以实现对装置的安全保护。由风和传动系统引起的振动对操作安全性有影响。在自动偏航系统中，偏航制动器部分地装载有制动负载，这确保了在偏航期间驾驶室的平稳旋转。在使用远程监控和监控系统的风电场中，可以记录风电场所有单元的详细信息，并及时了解风机的运行状态。当设备发生故障报警时，对于维护管理人员进行提醒，进行关机处理，保障设备的安全。
4风力发电机组运行安全控制的主要措施
4.1设备巡视检查与定期检修
风电机组运行期间控制系统能否顺序完成各项控制功能，与构成控制系统的软、硬件状态良好情况相关。所以，值班人员利用中央控制室的监控设备监控每台风力发电机组的运行状况、参数，定期做好风机现场视察，查看叶片外表，听声音，经常性的对硬件保护措施、个体软件等给予检查，正确设定多项技术参数，消除设备隐患，属于安全风险防控的可行措施。此外，定期做好检修工作，如定期润滑，定期紧固连接件，采取主动防控检修措施，巡查与作业检修时遵守安全操作规程，并准确记录下所看所听的结果，便于总结，对比与分析，为后续设备维护工作的开展提供更多参考资料，力求真正做到设备正常安全运行。
4.2掌控风机的安装质量
对于风电场进行建设的过程中，要合理的控制安装风机的固件力矩值，尤其是要严格检查风机的组接元件和电气线缆接头紧固力矩，这在一定程度上能够避免倒塌事故和线路虚接引发的火灾事故。
4.3制定紧急状况的应对措施，减少紧急事故的影响
风力发电机组安装于户外环境，自然灾害的发生会对其运行安全产生不利影响，因此，应采取有效的对策加强对机组的电压保护，并对雷电接收传导系统进行优化与完善。同时，也可制定相关对策确保等电位的有效连接，及时进行接地系统的检查与处理，以免由于雷击引发风力发电机组故障问题出现。由于受到风速问题的影响，风力发电机组也会出现停机故障，并且，如机组长期运行于潮湿环境，并环境气温过低都会使其引发机组停机，在机组运行前，应对设备的绝缘性进行检查，确保其符合运行标准再开启设备。
4.4数据监测的分析
在风力发电过程中很多数据信息的变化都会对风机的运行造成一定的影响，在风机运行过程中需要对工作环境的温度、风机的实际转速、电力功率的检测、并网电力数据信息的监测等。在风机高速旋转的过程中产生的机械能也是非常多，并且导致了叶轮的工作温度不断的升高。有可能出现异常数据信息的监测模块主要有发电机组的绕组线圈的温度、控制柜的温度、机舱的实际温度、三相电压、电流、电压等信息，在超出了预期的设定值时我们需要将数据信息及时的上传到控制系统中，并且及时的通过远程控制系统对一些设备进行有效的调控，防止安全事故的发生。
5结语
随着经济建设的进步和发展，运用风力进行发电逐渐普遍化，但实际的运行过程中也产生了一系列的问题，对于发电的安全造成了影响。在这之中，最主要的一个问题就是电网以及风机产生故障时，机组为了进行自我保护会进行自动化切除故障，但这种方式也影响了系统运行的安全稳定性。目前，对于智能电网开发和应用的范围逐渐扩大，风机制造生产制造的技术也在不断的进步，针对这种情况，要保证风机运行的安全，通过合理有效的措施进行掌控，开发适用于符合我们国家发电特点的风电机组，优化经济的发展方向，从整体上提升风电运行控制的能力。
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